Att menstruationsblod rinner tillbaka genom äggledarna in i bäckenet är inget ovanligt. Immunförsvaret bryter i normala fall ned det och transporterar ut det. Hos kvinnor med endometrios har vävnaden som kommer med mensblodet istället inplanterat sig och växer internt. Livmodercellerna reagerar hormonellt på östrogen och progesteron precis som om de var i livmodern. Det resulterar i mensblödningar som inte har någon naturlig väg ut. Ibland bildas det blodfyllda cystor. Livmodercellerna kan växa in djupt i andra organ vilket gör att man vid undersökningar kan ha svårt att se endometriosen. Tillståndet kan orsaka obeskrivliga smärtor som inte kan avhjälpas med vanlig smärtlindring. Utbredningen och storleken på cystorna behöver inte vara i proportion till smärtan. Mikroskopiska cystor är ofta väldigt aktiva och producerar prostaglandiner (en substans som framkallar smärta), något som kan förklara de allvarliga symptomen som ofta påträffas hos patienter med små cystor och liten utbredning av endometrios.

Förutom stora inskränkningar i livet då man inte vågar planera något pga stor risk för sen avbokning vid smärtor så är ofrivillig barnlöshet kopplat till endometrios, smärta vid samlag samt smärta vid avföring och/eller urinering.